項目簡介正電子湮沒技術(Positron Annihilation Technique,PAT),是一項較新的核物理技術,它利用正電子在凝聚物質(zhì)中的湮沒輻射帶出物質(zhì)內(nèi)部的微觀結構、電子動量分布及缺陷狀態(tài)等信息,從而提供一種非破壞性的研究手段而備受人們青睞?,F(xiàn)在正電子湮沒技術已經(jīng)進入固體物理、半導體物理、金屬物理、原子物理、表面物理、超導物理、生物學、化學和醫(yī)學諸多領域。特別是材料科學研究中,正電子對微觀缺陷研究和相變研究正發(fā)揮著日益重大的作用。結果展示 普通壽命譜以DPLS3000型號的結果為例,不同型號的儀器導出結果有所差別,以實際收到的結果為準:解譜的壽命和強度值一般是1-4組,具體個數(shù)由樣品決定。 樣品要求1.理想樣品尺寸12×12×2mm;直徑12×2mm(邊長/直徑>10mm,厚度>1mm)。2.一組樣品要同樣的2片;不同樣品盡量保持在同一壓力下進行壓片(壓片后手輕捏不松散就可以了)。3.粉末的樣品量需要能壓成直徑大于10mm,厚度大于1mm的兩個圓片。常見問題1. 所用放射源是什么呢?放射源為22Na同位素,正電子的能量范圍為0-545 keV。實驗室從國外進口22NaCl溶液制備正電子源。2. 樣品尺寸一般要求?理想樣品尺寸12×12×2mm;直徑12×2mm(邊長/直接>10mm,厚度>1mm),粉末可根據(jù)密度乘以體積大致計算,如樣品不足,最小尺寸8×8×0.8mm左右也可以做;薄膜可敷著在無長壽命基底上測。3. 正電子湮滅譜中壽命和濃度代表什么含義,每種壽命對應什么缺陷?正電子壽命測量的是孔位缺陷的大小和濃度,一般來說短壽命對應的是小空位/單孔位的壽命,中等壽命對應中等空位對壽命/體壽命,長壽命對應大空位團簇/界面的壽命。強度對于的是空位缺陷的濃度,強度越大空位越多。具體哪個壽命代表哪種空位一些是由理論計算算出的,一些是實驗推理出來的。4. 如何選擇解譜軟件以及解譜數(shù)據(jù)如何獲得?Lifetime9.0/Melt4.0/Contin軟件,基本涵蓋了所有正電子湮滅測試的解譜軟件,您可根據(jù)參考文獻選擇。所有數(shù)據(jù)都是基于原始數(shù)據(jù)通過解譜軟件得到的。解譜時需要考慮到很多的變量,如放射源修正、系統(tǒng)分辨扣除、本底等參數(shù),通過殘差驗證是否符合正態(tài)分布模型,擬合優(yōu)度是否符合誤差標準等因素,才能給出樣品的最優(yōu)解,這對解譜老師的專業(yè)水平要求很高,所以有些地方只能做設備自帶的壽命譜,如時間太長會發(fā)生譜飄移,使得解譜參數(shù)發(fā)生變化,容易造成解譜結果失真。5. 分立譜中理論值(實驗值)等于每一壽命值乘以所對應的強度;或者各分立壽命和相加對嗎?該說法不對,因為沒有考慮到放射源修正、扣除系統(tǒng)分辨、本底等情況,所以不是簡單的相加。6. 自由體積及半徑是怎么算出的?自由體積半徑最初出現(xiàn)在聚合物中,樣品壽命需要大于0.5ns才能計算;且解自由體積及半徑需要符合:o-ps的無限深球方勢阱模型[1,2][1] Tao S J. J.Chem.Phys., 1972(56):5499[2] Eldrup M, Lightbody D and Sherwood J N. CHem.Phys., 1981(63):517. 氣體吸附與正電子湮滅測量孔徑的區(qū)別?氣體吸附主要表征表面缺陷,不能測內(nèi)部缺陷,與表面積有很大關系;正電子湮滅表征的主要是樣品內(nèi)部缺陷,且測量精度高于氣體脫附。